JP2022076355A - Flying body control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視エリア内の設備の周囲に規定された進入禁止エリアの外側に設定される飛行ルートに沿って飛行体を飛行させ、設備を点検する飛行体制御システムに関する。 The present invention relates to an air vehicle control system for inspecting equipment by flying the air vehicle along a flight route set outside the restricted area defined around the equipment in the monitoring area.
ガス製造プラントや発電プラントなどのインフラ施設の健全性を維持する上で、これらの施設に設けられた各種設備の点検が必要不可欠である。近年、インフラ施設などの大規模施設の点検を行う際に、所謂ドローンを利用する試みがなされている。 In order to maintain the soundness of infrastructure facilities such as gas manufacturing plants and power plants, it is indispensable to inspect various facilities installed in these facilities. In recent years, attempts have been made to use so-called drones when inspecting large-scale facilities such as infrastructure facilities.
例えば、特許文献1には、監視エリアに設けられた設備を点検して当該監視エリアを監視する無人飛行体及びその飛行制御方法が提案されている。
For example,
この飛行制御方法は、設備を点検するために予め設定された飛行ルートに従って無人飛行体を飛行させるステップや、設備から漏洩した漏洩対象を無人飛行体に設けられたセンサにより検知するステップ、漏洩対象が漏洩したと判断された場合に無人飛行体の飛行が危険な危険エリアを決定するステップ、決定された危険エリアを回避する新たな飛行ルートを設定するステップ、設定された新たな飛行ルートに従って無人飛行体を飛行させるステップなどを行うようになっている。 This flight control method includes a step of flying an unmanned aircraft according to a preset flight route for inspecting the equipment, a step of detecting a leak target leaked from the equipment by a sensor provided on the unmanned aircraft, and a leak target. Steps to determine a dangerous area where unmanned flight is dangerous if it is determined that the flight has leaked, a step to set a new flight route to avoid the determined dangerous area, and unmanned according to the set new flight route It is designed to perform steps such as flying an air vehicle.
この飛行制御方法によれば、漏洩対象が漏洩した場合に、無人飛行体の飛行が危険な危険エリアを回避する新たな飛行ルートに従って無人飛行体を飛行させることができるため、例えば、漏洩対象が爆発性を有するガスである場合に、無人飛行体が防爆構造を有していなくとも、無人飛行体がガスの爆発を発生させることなく、簡単な構成で漏洩対象が漏洩しても安全に設備を点検することができる。 According to this flight control method, when a leak target is leaked, the unmanned flight can be flown according to a new flight route that avoids a dangerous area where the flight of the unmanned aircraft is dangerous. Therefore, for example, the leak target can be leaked. In the case of explosive gas, even if the unmanned air vehicle does not have an explosion-proof structure, the unmanned air vehicle does not cause a gas explosion, and it is a safe facility even if the leak target leaks with a simple configuration. Can be inspected.
ところで、ガス製造プラントなどの爆発性ガスを取り扱う施設における設備の点検を飛行体によって行う場合、爆発性ガスが存在するエリアへ飛行体が侵入すると、爆発が発生して甚大な災害が引き起こされる虞がある。そのため、より安全に飛行体を飛行させることが肝要である。 By the way, when a flying object inspects equipment in a facility that handles explosive gas, such as a gas manufacturing plant, if the flying object invades an area where explosive gas exists, an explosion may occur and a great disaster may be caused. There is. Therefore, it is important to fly the aircraft more safely.
ここで、上記特許文献1記載の飛行制御方法のように、危険エリアを避ける飛行ルートで飛行体を飛行させることで、設備の点検を比較的安全に行うことができるが、漏洩対象が爆発性ガスである場合、爆発が発生すると被害が甚大になり易いため、安全に飛行体を飛行させるための技術の改良が常に求められている。
Here, by flying the flying object on a flight route that avoids dangerous areas as in the flight control method described in
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、飛行体をより安全な飛行ルートで飛行させることができる飛行体制御システムの提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air vehicle control system capable of flying an air vehicle on a safer flight route.
上記目的を達成するための本発明に係る飛行体制御システムの特徴構成は、
監視エリア内の設備の周囲に規定された進入禁止エリアの外側に設定される飛行ルートに沿って飛行体を飛行させ、前記設備を点検するための飛行体制御システムであって、
前記飛行体の飛行を管理する飛行管理部と、
前記飛行体に設けられ、爆発性ガスを検知する飛行体側ガス検知部及び、前記監視エリア内に設けられ、爆発性ガスを検知するエリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方と、
前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方での検知結果を基に、爆発性雰囲気が存在するか、または爆発性雰囲気が存在する虞のある危険エリアを設定する危険エリア設定部と、
前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方で検知した前記爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいか否かを判断する比重判断部と、
前記危険エリアを避ける前記飛行ルートとしての回避飛行ルートを生成するか否かを判断するルート生成要否判断部と、
前記ルート生成要否判断部において、前記回避飛行ルートを生成すると判断した場合に、ルート生成情報を基にして前記回避飛行ルートを生成するルート生成部と、を備えており、
前記ルート生成情報は、前記比重判断部での判断結果及び前記危険エリア設定部で設定された前記危険エリアを含み、
前記ルート生成部は、
前記比重判断部において前記比重が1よりも大きいと判断された場合に、飛行中の飛行ルートよりも前記飛行体の高度が高くなる高高度回避飛行ルートを前記回避飛行ルートとして生成し、
前記比重判断部において前記比重が1よりも大きくないと判断された場合に、飛行中の飛行ルートよりも前記飛行体の高度が低くなる低高度回避飛行ルートを前記回避飛行ルートとして生成する点にある。
The characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention for achieving the above object is
An air vehicle control system for inspecting the equipment by flying the air vehicle along a flight route set outside the restricted area defined around the equipment in the monitoring area.
The flight management department that manages the flight of the flying object,
At least one of the air vehicle side gas detection unit provided in the air vehicle to detect explosive gas and the area side gas detection unit provided in the monitoring area to detect explosive gas.
Based on the detection result of at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit, a dangerous area where an explosive atmosphere exists or there is a possibility that an explosive atmosphere exists is set. Danger area setting part and
A specific gravity determination unit that determines whether or not the specific gravity of the explosive gas detected by at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit is greater than 1.
A route generation necessity determination unit that determines whether or not to generate an avoidance flight route as the flight route that avoids the dangerous area, and
The route generation necessity determination unit includes a route generation unit that generates the avoidance flight route based on the route generation information when it is determined to generate the avoidance flight route.
The route generation information includes the determination result in the specific gravity determination unit and the danger area set in the danger area setting unit.
The route generation unit
When the specific gravity determination unit determines that the specific gravity is larger than 1, a high altitude avoidance flight route in which the altitude of the flying object is higher than the flight route during flight is generated as the avoidance flight route.
When the specific gravity determination unit determines that the specific gravity is not greater than 1, a low altitude avoidance flight route in which the altitude of the flying object is lower than the flight route in flight is generated as the avoidance flight route. be.
検知された爆発性ガスの比重が1よりも大きい場合、即ち、空気よりも重い場合、爆発性ガスは、より地表に近い位置に滞留・拡散するため、地表付近に存在する可能性が高くなる。逆に、爆発性ガスの比重が1よりも大きくない場合、即ち、空気よりも軽い場合、爆発性ガスは、上空に向けて拡散するため、地表付近に存在する可能性が低くなる。つまり、爆発性ガスの比重によって、当該爆発性ガスが存在する可能性が高い場所が変化する。 If the detected explosive gas has a specific gravity greater than 1, that is, heavier than air, the explosive gas stays and diffuses closer to the surface of the earth, so it is more likely to exist near the surface of the earth. .. Conversely, if the specific gravity of the explosive gas is not greater than 1, that is, lighter than air, the explosive gas diffuses toward the sky and is less likely to be present near the surface of the earth. That is, the place where the explosive gas is likely to exist changes depending on the specific gravity of the explosive gas.
上記特徴構成によれば、爆発性ガスの比重が1よりも大きい場合には、爆発性ガスが存在する可能性が高い地表から離れるように、高度が高い高高度回避飛行ルートを生成して当該高高度回避飛行ルートに沿って飛行体を飛行させることができる。また、爆発性ガスの比重が1よりも大きくない場合には、爆発性ガスが存在する可能性が低い地表に近づくように、高度が低い低高度回避飛行ルートを生成して当該低高度回避飛行ルートに沿って飛行体を飛行させることができる。したがって、従来よりも安全に飛行体を飛行させることができる。 According to the above characteristic configuration, when the specific gravity of the explosive gas is larger than 1, a high altitude avoidance flight route with a high altitude is generated so as to move away from the ground surface where the explosive gas is likely to be present. Aircraft can be flown along high altitude avoidance flight routes. If the specific gravity of the explosive gas is not greater than 1, a low altitude avoidance flight route is generated to approach the ground surface where the explosive gas is unlikely to exist, and the low altitude avoidance flight is performed. You can fly an air vehicle along the route. Therefore, the flying object can be flown more safely than before.
尚、本願において、「飛行体を飛行させる」とは、飛行管理部による自動操縦により飛行体を飛行させる態様、及び操縦者による遠隔操縦により飛行体を飛行させる態様の双方を含む概念である。 In the present application, "flying a flying object" is a concept including both a mode in which the flying object is flown by autopilot by the flight management unit and a mode in which the flying object is flown by remote control by the operator.
本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記ルート生成部は、
前記高高度回避飛行ルートとして、高度を高くした元来た飛行ルートに沿って現在地から発着場へ向かう第1高高度帰還飛行ルート、及び前記第1高高度帰還飛行ルートとは異なる経路で現在地から発着場へ向かう第2高高度帰還飛行ルートのうちのいずれか一方を生成し、
前記低高度回避飛行ルートとして、高度を低くした元来た飛行ルートに沿って現在地から発着場へ向かう第1低高度帰還飛行ルート、及び前記第1低高度帰還飛行ルートとは異なる経路で現在地から発着場へ向かう第2低高度帰還飛行ルートのうちのいずれか一方を生成する点にある。
Further characteristic configurations of the flight object control system according to the present invention are
The route generation unit
As the high-altitude avoidance flight route, the first high-altitude return flight route from the current location to the landing site along the original flight route at a higher altitude, and the first high-altitude return flight route different from the current location from the current location. Generate one of the second high altitude return flight routes to the landing site,
As the low-altitude avoidance flight route, the first low-altitude return flight route from the current location to the landing site along the original low-altitude flight route, and the route different from the first low-altitude return flight route from the current location. The point is to generate one of the second low altitude return flight routes to the landing site.
上記特徴構成によれば、第1高高度帰還飛行ルートや第1低高度帰還飛行ルートを生成することができるため、爆発性ガスが存在する可能性が低い高度を通りつつ、これまで飛行してきた比較的安全と考えられる飛行ルートと上方から視た経路(平面視経路)が略同じ飛行ルートで飛行体が発着場に帰還できる。また、第1高高度帰還飛行ルートや第1低高度帰還飛行ルートとは異なる経路を通る第2高高度帰還飛行ルートや第2低高度帰還飛行ルートを生成することができるため、これまで飛行してきた飛行ルート上に危険エリアが設定されたような場合、即ち、第1高高度帰還飛行ルートや第1低高度帰還飛行ルートに沿って飛行体を飛行させることが難しい場合でも、危険エリアを避けた飛行ルートで飛行体が発着場に帰還できる。尚、「高度を高く(低く)した元来た飛行ルート」とは、高度が変更されていれば、平面視経路が元来た飛行ルートと完全に一致する経路を通る飛行ルートのみ意味するものではなく、元来た飛行ルートよりも高く(低く)した経路であって、平面視経路が元来た飛行ルートとほぼ同じである経路を通る飛行ルートを意味する。 According to the above characteristic configuration, since the first high altitude return flight route and the first low altitude return flight route can be generated, the flight has been carried out so far while passing through an altitude at which explosive gas is unlikely to be present. An air vehicle can return to the landing site on a flight route that is considered to be relatively safe and that has almost the same flight route as seen from above (planar view route). In addition, since it is possible to generate a second high-altitude return flight route and a second low-altitude return flight route that pass through a route different from the first high-altitude return flight route and the first low-altitude return flight route, the flight has been carried out so far. Avoid dangerous areas even if a dangerous area is set on the flight route, that is, if it is difficult to fly the aircraft along the 1st high altitude return flight route or the 1st low altitude return flight route. The aircraft can return to the landing site on the same flight route. The "original flight route with a higher (lower) altitude" means only a flight route that, if the altitude is changed, follows a route whose plan view route completely matches the original flight route. Rather, it means a flight route that is higher (lower) than the original flight route and that follows a route whose plan view route is almost the same as the original flight route.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体が前記危険エリア又は前記進入禁止エリアに落下する、或いは落下する虞がある回避エリアを設定する回避エリア設定部を備えており、
前記回避エリア設定部で設定された前記回避エリアが前記ルート生成情報の一つである点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
It is provided with an avoidance area setting unit for setting an avoidance area where the flying object falls or may fall into the dangerous area or the entry prohibited area.
The avoidance area set by the avoidance area setting unit is one of the route generation information.
上記特徴構成によれば、回避飛行ルートの生成に、比重判断部での判断結果や設定された危険エリアに加え、設定された回避エリアを使用する。したがって、ルート生成部で生成される回避飛行ルートは、当該回避飛行ルートに沿って飛行体が飛行している際に、飛行体が落下したとしても危険エリアや進入禁止エリアに落下し難いルートになる。よって、上記特徴構成によれば、危険エリア内や進入禁止エリア内への侵入が起こり難い安全なルートで飛行体を飛行させることができる。 According to the above feature configuration, the set avoidance area is used in addition to the judgment result by the specific gravity determination unit and the set danger area to generate the avoidance flight route. Therefore, the avoidance flight route generated by the route generation unit is a route that is difficult to fall into the dangerous area or the no-entry area even if the flying object falls while the flying object is flying along the avoiding flight route. Become. Therefore, according to the above-mentioned characteristic configuration, it is possible to fly the air vehicle on a safe route in which invasion into the dangerous area or the no-entry area is unlikely to occur.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体の位置を検出する飛行体位置検出部と、
前記監視エリア内の風向及び風速を検出する風向風速検出部と、
前記飛行体の加速度を導出する飛行体加速度導出部と、を備えており、
前記回避エリア設定部は、前記飛行体位置検出部での検出結果、前記飛行体加速度導出部での導出結果、前記風向風速検出部での検出結果、前記飛行体の重量及び前記飛行体の受風面積を基に、前記回避エリアを設定する点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
An air vehicle position detection unit that detects the position of the air vehicle,
A wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area,
It is equipped with a flying object acceleration deriving unit that derives the acceleration of the flying object.
The avoidance area setting unit includes a detection result in the flight object position detection unit, a derivation result in the flight object acceleration derivation unit, a detection result in the wind direction wind speed detection unit, a weight of the flight object, and a reception of the flight object. The point is to set the avoidance area based on the wind area.
上記特徴構成によれば、回避エリアを精度良く設定できる。 According to the above feature configuration, the avoidance area can be set accurately.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体の落下予測エリアを算出する落下予測エリア算出部と、
前記落下予測エリア算出部で算出された前記落下予測エリアが、前記危険エリア設定部によって設定された前記危険エリア内又は前記進入禁止エリア内であるか否かを判断する落下エリア判断部と、を備えており、
前記飛行管理部は、
前記落下エリア判断部において、前記落下予測エリアが前記危険エリア内又は前記進入禁止エリア内であると判断した場合に、前記危険エリア又は前記進入禁止エリアへの前記飛行体の接近を回避する接近回避対応をとる点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
A fall prediction area calculation unit that calculates the fall prediction area of the flying object,
A fall area determination unit that determines whether or not the fall prediction area calculated by the fall prediction area calculation unit is within the danger area or the entry prohibited area set by the danger area setting unit. I have
The flight management department
When the fall area determination unit determines that the fall prediction area is in the dangerous area or the inaccessible prohibited area, the approach avoidance avoiding the approach of the flying object to the dangerous area or the inaccessible prohibited area. There is a point to take correspondence.
上記特徴構成によれば、飛行途中で落下予測エリアが危険エリア内又は進入禁止エリア内となるような事態が生じた場合に、接近回避対応をとって飛行体を危険エリアや進入禁止エリアに近づけないようにできるため、実際に飛行体が落下するような事態が発生しても、飛行体が危険エリア内に落下する可能性を低くできる。 According to the above characteristic configuration, when a situation occurs in which the fall prediction area is within the dangerous area or the no-entry area during flight, the aircraft is brought closer to the dangerous area or the no-entry area by taking measures to avoid approach. Since it can be prevented, even if a situation occurs in which the flying object actually falls, the possibility that the flying object will fall into the dangerous area can be reduced.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記接近回避対応は、前記危険エリア又は前記進入禁止エリアに前記飛行体が近づかないように、前記ルート生成部で生成された前記回避飛行ルートを修正しつつ、当該回避飛行ルートに沿って前記飛行体を自動操縦により飛行させる対応である点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
In the approach avoidance response, the flight along the avoidance flight route while modifying the avoidance flight route generated by the route generation unit so that the flying object does not approach the dangerous area or the entry prohibited area. The point is that it corresponds to flying the body by autopilot.
飛行体を飛行させている途中で、強風が吹き始めたこと等に起因して落下予測エリアが危険エリア内又は進入禁止エリアとなるような事態が生じる場合がある。上記特徴構成によれば、落下予測エリアが危険エリアや進入禁止エリアに入らないように修正した回避飛行ルートに沿って自動操縦により飛行体を飛行させることができるため、飛行体を危険エリアや進入禁止エリアに近づけないようにしつつ、飛行体を飛行させることができる。例えば、操縦者による遠隔操縦によって飛行体を飛行させている場合であれば、修正した回避飛行ルートに沿った自動操縦に切り替わることで、操縦者の誤操作等に起因する危険エリアや進入禁止エリアへの飛行体の接近を防止できる。したがって、飛行体を危険エリアや進入禁止エリアに近づけないようにしつつ、飛行体を飛行させることができる。 In the middle of flying an air vehicle, a situation may occur in which the fall prediction area becomes a dangerous area or an entry prohibited area due to a strong wind starting to blow. According to the above feature configuration, the flying object can be made to fly by autopilot along the avoidance flight route modified so that the fall prediction area does not enter the dangerous area or the entry prohibited area. You can fly the aircraft while keeping it away from the prohibited area. For example, if the flight object is being flown by remote control by the operator, by switching to autopilot along the corrected avoidance flight route, it is possible to move to a dangerous area or a no-entry area due to an erroneous operation by the operator. Can prevent the approach of the flying object. Therefore, it is possible to fly the flying object while keeping the flying object away from the dangerous area and the no-entry area.
尚、回避飛行ルートを修正する態様としては、ルート生成部が生成した回避飛行ルートに可能な限り沿いつつ、当該回避飛行ルートのうち、飛行体の落下予測エリアが危険エリア内及び進入禁止エリア内となるような部分を危険エリアや進入禁止エリアから遠ざけるように修正する態様を例示できる。 As an aspect of modifying the avoidance flight route, the fall prediction area of the flying object is within the dangerous area and the no-entry area among the avoidance flight routes while following the avoidance flight route generated by the route generation unit as much as possible. It is possible to exemplify an embodiment in which such a portion is modified so as to be away from a dangerous area or an inaccessible area.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体の遠隔操縦に関する指令を送受信可能に構成された操縦機器を備え、
前記接近回避対応は、前記危険エリア又は前記進入禁止エリアに前記飛行体が近づかないように操縦者による前記飛行体の遠隔操縦に制限を加える対応である点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
Equipped with a control device configured to be able to send and receive commands related to remote control of the aircraft.
The approach avoidance measure is a measure for limiting the remote control of the flying object by the operator so that the flying object does not approach the dangerous area or the inaccessible prohibited area.
上記特徴構成によれば、操縦者による遠隔操縦によって飛行体を飛行させている途中で落下予測エリアが危険エリア内又は進入禁止エリア内となるような事態が生じた場合に、遠隔操縦に制限が加えられる。そのため、操縦者が誤って飛行体を危険エリアや進入禁止エリアに接近させるような操作を行ったとしても、当該操作が制限され、危険エリアや進入禁止エリアへの飛行体の接近を防止でき、飛行体を危険エリアに近づけないように飛行させることができる。 According to the above feature configuration, remote control is restricted when a situation occurs in which the fall prediction area is within the dangerous area or the no-entry area while the flight object is being flown by remote control by the operator. Will be added. Therefore, even if the operator mistakenly makes an operation to bring the aircraft closer to the dangerous area or the prohibited area, the operation is restricted and the aircraft can be prevented from approaching the dangerous area or the prohibited area. The aircraft can be flown away from the danger zone.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体の位置を検出する飛行体位置検出部と、
前記監視エリア内の風向及び風速を検出する風向風速検出部と、
前記飛行体の加速度を導出する飛行体加速度導出部と、を備えており、
前記落下予測エリア算出部は、前記飛行体位置検出部での検出結果、前記飛行体加速度導出部での導出結果、前記風向風速検出部での検出結果、前記飛行体の重量及び前記飛行体の受風面積を基に、前記落下予測エリアを算出する点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
An air vehicle position detection unit that detects the position of the air vehicle,
A wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area,
It is equipped with a flying object acceleration deriving unit that derives the acceleration of the flying object.
The fall prediction area calculation unit includes a detection result by the flight object position detection unit, a derivation result by the flight object acceleration derivation unit, a detection result by the wind direction and wind speed detection unit, the weight of the flight object, and the flight object. The point is to calculate the fall prediction area based on the wind receiving area.
上記特徴構成によれば、落下予測エリアを精度良く算出できる。 According to the above feature configuration, the fall prediction area can be calculated accurately.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行管理部は、前記ルート生成部で生成された前記回避飛行ルートに沿って前記飛行体を自動操縦により飛行させる点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
The flight management unit is at a point where the flight body is automatically steered along the avoidance flight route generated by the route generation unit.
上記特徴構成によれば、回避飛行ルートに沿った自動操縦によって、飛行体を従来よりも安全に飛行させることができる。 According to the above-mentioned feature configuration, the autopilot along the avoidance flight route enables the flying object to fly more safely than before.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成は、
前記飛行体の遠隔操縦に関する指令を送受信可能に構成された操縦機器を備え、
前記飛行管理部は、前記ルート生成部で生成された前記回避飛行ルートを前記操縦機器を通じて操縦者に提示する点にある。
Further, the further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention is
Equipped with a control device configured to be able to send and receive commands related to remote control of the aircraft.
The flight management unit presents the avoidance flight route generated by the route generation unit to the operator through the control device.
上記特徴構成によれば、上記特徴構成によれば、回避飛行ルートが提示された操縦者による当該回避飛行ルートに沿った遠隔操縦によって、飛行体を従来よりも安全に飛行させることができる。 According to the above-mentioned feature configuration, according to the above-mentioned feature configuration, the flying object can be made to fly more safely than before by remote control along the avoidance flight route by the operator presented with the avoidance flight route.
また、本発明に係る飛行体制御システムの更なる特徴構成によれば、
前記監視エリア内の風向及び風速を検出する風向風速検出部を備えており、
前記危険エリア設定部は、前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方での検知結果並びに前記風向風速検出部での検出結果を基に前記危険エリアを設定する点にある。
Further, according to a further characteristic configuration of the flight object control system according to the present invention,
It is equipped with a wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area.
The dangerous area setting unit sets the dangerous area based on the detection result of at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit and the detection result of the wind direction wind speed detection unit. At the point.
上記特徴構成によれば、危険エリアを精度良く設定できる。 According to the above feature configuration, the dangerous area can be set accurately.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る飛行体制御システムについて説明する。 Hereinafter, an air vehicle control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔飛行体制御システムの概要〕
本実施形態に係る飛行体制御システムは、図1に示すように、監視エリアA内の設備Bの周囲に規定された進入禁止エリアCの外側に設定される飛行ルートに沿って飛行体10を飛行させ、設備Bを点検するためのシステムであって、監視エリアA内で爆発性ガスの漏洩が起こった場合には、この爆発性雰囲気が存在する或いは爆発性雰囲気が存在する虞がある危険エリアDを回避する回避飛行ルートRaを生成し、既存飛行ルートReに代えて、生成した回避飛行ルートRaに沿って飛行体10を飛行させるシステムである。
[Overview of the flight object control system]
As shown in FIG. 1, the flight object control system according to the present embodiment sets the
尚、本実施形態において、監視エリアAは爆発性ガスを扱うガス関連プラントであるが、これに限られるものではなく、爆発性ガスを扱う施設が広く監視エリアとなり得る。また、既存飛行ルートReは、設備Bを点検するためのルートであって、点検する設備Bの数や種類、位置に応じて予め設定されるものであり、本実施形態では、1つの設備Bを点検するために予め設定されたものである。また、進入禁止エリアCとは、設備Bの種類によって当該設備Bの周囲に予め設定されるものである。既存飛行ルートRe及び回避飛行ルートRaは、飛行体10が進入禁止エリアC内に侵入しないように、設備Bに対して少なくとも所定の離隔距離以上離れた位置を通るように設定・生成される。
In the present embodiment, the monitoring area A is a gas-related plant that handles explosive gas, but the present invention is not limited to this, and a facility that handles explosive gas can be a wide monitoring area. Further, the existing flight route Re is a route for inspecting the equipment B, and is set in advance according to the number, type, and position of the equipment B to be inspected. In the present embodiment, one equipment B is used. It is preset to check. Further, the entry prohibited area C is set in advance around the equipment B depending on the type of the equipment B. The existing flight route Re and the avoidance flight route Ra are set and generated so as to pass a position at least a predetermined separation distance or more with respect to the equipment B so that the
〔飛行体制御システムの構成〕
図1及び図2に示すように、本実施形態における飛行体制御システムは、監視エリアA内を飛行する飛行体10と、外部から飛行体10を制御する管理サーバ20と、飛行体10の遠隔操縦が可能な操縦機器40とを備えており、飛行体10と管理サーバ20と操縦機器40との間では各種情報や操作指令に係る信号を送受信できるようになっている。
[Flight control system configuration]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the flight object control system in the present embodiment, the
また、監視エリアA内には、爆発性ガスを検知する3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16c(エリア側ガス検知部)及び監視エリアA内の風向及び風速を検出する3つの風向風速計17a,17b,17c(風向風速検出部)が設置されており、エリア側ガスセンサ16a,16b,16c及び風向風速計17a,17b,17cと、管理サーバ20及び操縦機器40との間では各種情報に係る信号を送受信できるようになっている。
Further, in the monitoring area A, three area-
図2に示すように、飛行体10は、爆発性ガスを検知する飛行体側ガスセンサ11(飛行体側ガス検知部)と、飛行体10の位置を検出するための衛星測位用受信機12(飛行体位置検出部)と、飛行体10の加速度を導出するための加速度センサ13(飛行体加速度導出部)と、管理サーバ20及び操縦機器40と無線通信可能な飛行体側通信ユニット14と、各種情報処理を行う飛行体側制御部15とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
飛行体側ガスセンサ11は、検知した爆発性ガスの種類に基づく検知データを飛行体側制御部15に送信する。尚、爆発性ガスとは、都市ガスに含まれるメタン等や、アンモニア、フロンなどであり、本実施形態における飛行体側ガスセンサ11は、都市ガスに含まれるメタン等や、アンモニア、フロンを判別可能に構成されている。
The vehicle-
衛星測位用受信機12は、全球測位衛星システムからの信号を受信して、受信した信号に基づく飛行体10の位置(平面位置及び高度)を示す測位データを飛行体側制御部15に送信する。尚、本実施形態における全球測位衛星システムとしては、飛行体10の平面位置及び高度を示す測位データを生成するもの可能であれば、特に制限されるものではない。
The
加速度センサ13は、飛行体10の加速度を導出して飛行体側制御部15に送信する。
The
飛行体側通信ユニット14は、管理サーバ20及び操縦機器40にそれぞれ設けられた各通信ユニット21,42と各種通信を相互に行うように構成されている。
The aircraft-
飛行体側制御部15は、衛星測位用受信機12が生成した測位データに基づいて、飛行体10の空間座標を経時的に算出し、算出した空間座標及び時刻を含む位置情報を生成する機能部や、飛行体側ガスセンサ11での検知データに基づき爆発性ガスの種類を特定してガス情報を生成する機能部の他、飛行体10の飛行に必要なロータなどの動作部を制御する機能部などを備えている。つまり、飛行体側制御部15は、各機能部に対応するプログラムを記憶するROMやRAMなどのメモリと、このプログラムを実行するCPUとを備えており、プログラムがCPUによって実行されることにより、各機能部の機能が実現される。後述するサーバ側制御部22及び機器側制御部43についても同様である。尚、上記ガス情報、並びに、飛行体10の位置情報及び加速度は、適宜管理サーバ20及び操縦機器40へ送信される。
The flight object
このように、本実施形態において、飛行体側ガス検知部としての飛行体側ガスセンサ11、飛行体位置検出部としての衛星測位用受信機12及び飛行体加速度導出部としての加速度センサ13は、飛行体10に設けられている。
As described above, in the present embodiment, the air vehicle
図2に示すように、監視エリアA内に設けられた各エリア側ガスセンサ16a,16b,16cは、ガスを検知するセンサ部や、ガス情報を生成する制御部、ガス情報を管理サーバ20や操縦機器40へ送信する通信ユニットなどを備えている。このエリア側ガスセンサ16a,16b,16cによれば、検知した爆発性ガスの種類に基づく検知データが制御部に送信され、検知データに基づいて爆発性ガスの種類が特定され、ガス情報が生成される。そして、当該生成されたガス情報が管理サーバ20や操縦機器40へ適宜送信される。
As shown in FIG. 2, each area-
図2に示すように、監視エリアA内に設けられた各風向風速計17a,17b,17cは、風向及び風速を検出する検出部や、風向風速情報を管理サーバ20や操縦機器40へ送信する通信ユニットなどを備えている。この風向風速計17a,17b,17cによれば、検出した風向及び風速が風向風速情報として管理サーバ20や操縦機器40へ適宜送信される。
As shown in FIG. 2, each
図2に示すように、管理サーバ20は、飛行体10及び操縦機器40と無線通信可能なサーバ側通信ユニット21と、各種情報処理を行うサーバ側制御部22とを備えている。サーバ側通信ユニット21は、飛行体側通信ユニット14と同様の構成を備えており、飛行体10及び操縦機器40の各通信ユニット14,42と各種通信を相互に行う。
As shown in FIG. 2, the
サーバ側制御部22は、比重判断部30と、危険エリア設定部23と、ルート生成要否判断部24と、落下予測エリア算出部25と、回避エリア設定部26と、落下エリア判断部27と、ルート生成部31と、飛行管理部32と、記憶部33とを備えている。
The server-
比重判断部30は、飛行体側ガスセンサ11及び3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16cのうちの少なくともいずれか一方で検知した爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいか否かを判断する機能部である。具体的に、本実施形態における比重判断部30は、飛行体側ガスセンサ11及び3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16cのうちのいずれかによって爆発性ガスが検知された際に、飛行体10又はエリア側ガスセンサ16a,16b,16cから送信されるガス情報、及び後述する記憶部33に格納されたデータベース中の各種爆発性ガスの空気に対する比重を基に、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいか否かを判断する。
The specific
危険エリア設定部23は、飛行体側ガスセンサ11及び3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16cのうちの少なくともいずれかでの検知結果を基に、危険エリアDを設定する機能部である。具体的に、本実施形態における危険エリア設定部23は、飛行体側ガスセンサ11及び3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16cのうちのいずれかによって爆発性ガスが検知された際に、飛行体10又はエリア側ガスセンサ16a,16b,16cから送信されるガス情報、及び風向風速計17a,17b,17cから送信される風向風速情報を基に危険エリアDを設定する。より具体的に、危険エリア設定部23は、爆発性ガスの種類や、爆発性ガスが検知された箇所の周囲の風向及び風速を基に、爆発性ガスが今後どのように拡散するかをシミュレートして危険エリアDを設定する。尚、図3には、エリア側ガスセンサ16aによって爆発性ガスが検知された際に設定される危険エリアDの一例を示した。同図3においては、紙面に向かって左斜め上から右斜め下に向かって所定風速の風W(図3中の矢印)が吹いている場合に設定される危険エリアDを例示した。この場合、エリア側ガスセンサ16aによって検知された爆発性ガスは、風Wの風下に流され易く拡散し易いため、危険エリアDは、エリア側ガスセンサ16aを中心に紙面に向かって右斜め下側ほど大きくなるように設定される。
The dangerous
ルート生成要否判断部24は、危険エリアDを避ける飛行ルートとしての回避飛行ルートRaを生成するか否かを判断する機能部である。例えば、ルート生成要否判断部24は、爆発性ガスが検知されて危険エリアDが設定された際に、危険エリアDが現在飛行している飛行ルート(既存飛行ルートRe或いは既に回避飛行ルートが生成されている場合には当該回避飛行ルートRa)の先に存在する場合などに、回避飛行ルートRaを生成すると判断する。逆に言えば、本実施形態のルート生成要否判断部24は、爆発性ガスが検知されていない場合や、爆発性ガスが検知された場合であっても設定された危険エリアDが現在飛行している飛行ルートの先に存在しない場合には、回避飛行ルートRaを生成しないと判断する。尚、後述するように、本実施形態においては、危険エリアDや進入禁止エリアCの周囲に回避エリアFが設定されるため、現在飛行しているルートの先に回避エリアFが存在する場合に、回避飛行ルートRaを生成すると判断する。
The route generation
落下予測エリア算出部25は、飛行体10の落下予測エリアEを算出する機能部である。本実施形態において、落下予測エリア算出部25は、飛行体10の位置情報、加速度、重量及び受風面積、並びに風向風速情報に基づいて、落下予測エリアEを算出する。尚、飛行体10の重量及び受風面積は、記憶部33に予め記憶されているものを適宜使用する。このように、本実施形態においては、落下予測エリアEを算出する際に複数の情報を使用しているため、落下予測エリアEを精度良く算出することができる。
The fall prediction
ここで、落下予測エリアEの算出は、以下の式1~式3を用いて行うことができる。尚、式1において、Fは飛行体10が受ける空気抵抗、ρは風の密度、Cは抵抗係数、(v-u)は相対速度、Aは飛行体10の受風面積であり、式2において、aは飛行体10の加速度、mは飛行体10の重量であり、式3において、tは時間(秒)、Lはt秒間で飛行体10が移動する水平距離である。
(式1)
F=ρC(v-u)2×A/2
(式2)
a=F/m
(式3)
L=(at2)/2
Here, the calculation of the fall prediction area E can be performed using the following
(Equation 1)
F = ρC (v-u) 2 x A / 2
(Equation 2)
a = F / m
(Equation 3)
L = (at 2 ) / 2
具体的に、本実施形態の落下予測エリア算出部25は、飛行体10の高度や加速度センサ13により導出された加速度を基に、上記式3を基に落下予測エリアEを算出する。即ち、落下予測エリア算出部25は、飛行体10の高度を基に上記式3におけるtを自由落下の場合或いは空気抵抗を加味した場合の少なくともいずれかの場合について算出した上で、式3を基に飛行体10が水平移動する距離を算出する。そして、落下予測エリア算出部25は、地表における、算出した水平距離分だけ飛行体10が移動した地点の真下を落下予測点とし、その周辺を落下予測エリアEとして算出する。尚、本実施形態における落下予測エリア算出部25は、回避飛行ルートRaに沿って飛行している飛行体10が所定の場所に帰還するまで一定間隔で落下予測エリアEを算出する。また、本実施形態において、加速度センサ13により得られる加速度には、上記式1や式2のパラメータの影響が加味されており、落下予測エリアEの算出に位置情報、重量及び受風面積、並びに風向風速情報が実質的に用いられた状態となっている。
Specifically, the fall prediction
回避エリア設定部26は、飛行体10が危険エリアD又は進入禁止エリアCに落下する、或いは落下する虞がある回避エリアFを設定する機能部である。本実施形態において、回避エリア設定部26は、飛行体10の位置情報、加速度、重量、及び受風面積、並びに風向風速情報に基づいて、回避エリアFを設定する。このように、本実施形態においては、回避エリアFを設定する際に複数の情報を使用しているため、回避エリアFを精度良く設定することができる。尚、落下予測エリアEの算出と同様に、飛行体10の重量及び受風面積は、記憶部33に予め記憶されているものを適宜使用する。
The avoidance
具体的に、本実施形態における回避エリア設定部26は、回避エリアF設定時点での状況(飛行体10の高度や風速、風向等)の下で飛行体10が飛行した場合に、上記式1~式3を基に算出される落下予測エリアEが、危険エリアD又は進入禁止エリアCと少なくとも被る状態で飛行体10が飛行することになるエリアを回避エリアFとして、危険エリアD及び進入禁止エリアCの周囲に設定する。尚、回避エリアFを設定するために算出される落下予測エリアEは、回避エリアF設定時点での飛行体10の位置情報や、加速度、風向風速情報に基づいて算出される。
Specifically, the avoidance
より具体的に、本実施形態における回避エリア設定部26は、図4に示すように、危険エリア設定部23で設定された危険エリアD及び予め規定された進入禁止エリアCの周囲に設定される。例えば、図4には、紙面に向かって左斜め上から右斜め下に向かって所定風速の風W(図4中の矢印)が吹いている場合に設定される回避エリアFを例示した。この場合、飛行体10は風Wの風下に流され易いため、回避エリアFは、危険エリアDや進入禁止エリアCの紙面に向かって左斜め上側ほど大きくなるように設定される。
More specifically, as shown in FIG. 4, the avoidance
本実施形態においては、後述するように、回避エリア設定部26によって設定された回避エリアFがルート生成情報として利用され、ルート生成部31によって回避飛行ルートRaが生成される。即ち、ルート生成部31で生成される回避飛行ルートRaは、当該回避飛行ルートに沿って飛行する飛行体10が落下したとしても危険エリアDや進入禁止エリアCに落下し難いルートになる。したがって、本実施形態に係る飛行体制御システムによれば、落下したとしても危険エリアD内や進入禁止エリアC内への侵入が起こり難い安全なルートで飛行体10を飛行させることができる。
In the present embodiment, as will be described later, the avoidance area F set by the avoidance
落下エリア判断部27は、落下予測エリア算出部25で算出された落下予測エリアEが、危険エリア設定部23によって設定された危険エリアD内又は進入禁止エリアC内であるか否かを判断する機能部である。例えば、図5に示すように、飛行体10が回避飛行ルートRaに沿って飛行している最中に、風向や風速が回避エリアF設定時(図4参照)から変化し、回避エリアFの外側を飛行しているにもかかわらず、落下予測エリアEが危険エリアD内や進入禁止エリアC内に位置してしまう場合がある。このような場合に、落下エリア判断部27は、落下予測エリアEが危険エリアD内又は進入禁止エリアC内であると判断する。
The fall
ルート生成部31は、ルート生成要否判断部24において、回避飛行ルートRaを生成すると判断した場合に、ルート生成情報を基にして回避飛行ルートRaを生成する機能である。本実施形態において、ルート生成部31は、ルート生成情報として、比重判断部30での判断結果、設定された危険エリアDに加え、飛行体10の位置(平面位置及び高度)、風向風速情報、飛行体10が飛行してきたルート(既存飛行ルートReを飛行しているのであれば当該既存飛行ルートRe、回避飛行ルートRaを飛行しているのであれば当該回避飛行ルートRa)、及び設定された回避エリアFを基に回避飛行ルートRaを生成する。また、ルート生成部31は、回避飛行ルートRaを生成する際に、予め記憶部33に記憶された3Dマップを基に、設備Bなどの位置座標を3Dマップから参照し、これをルート生成情報として利用する。
The
具体的に、本実施形態におけるルート生成部31は、回避飛行ルートRaとして、飛行中の飛行ルート(既存飛行ルートReを飛行している場合には当該既存飛行ルートRe、回避飛行ルートRaを飛行している場合には当該回避飛行ルートRa)よりも飛行体10の高度が高くなる高高度回避飛行ルートRah、及び飛行中の飛行ルート(既存飛行ルートRe又は回避飛行ルートRa)よりも飛行体10の高度が低くなる低高度回避飛行ルートRalのいずれか一方を生成する。
Specifically, the
より具体的に、ルート生成部31は、高高度回避飛行ルートRahとして、元来た飛行ルート(即ち、既存飛行ルートReを飛行している場合には当該既存飛行ルートRe、回避飛行ルートRaを飛行している場合には当該回避飛行ルートRa)よりも高度を高くした元来た飛行ルート(高度を高くした元来た飛行ルート)に沿って現在地から発着場Pへ向かう第1高高度帰還飛行ルートRrh1、及び第1高高度帰還飛行ルートRrh1とは異なる経路で現在地から発着場Pへ向かう第2高高度帰還飛行ルートRrh2のうちのいずれか一方を生成する。即ち、第1高高度帰還飛行ルートRrh1は、これまで飛行してきた比較的安全と考えられる飛行ルートと上方から視た経路(平面視経路)が略同じ飛行ルートであって、側方から視た経路(側方視経路)がこれまで飛行してきた飛行ルートよりも高度の高い経路を通る飛行ルートである。また、第2高高度帰還飛行ルートRrh2は、平面視経路が第1高高度帰還飛行ルートRrh1と異なる経路を通り、側方視経路がこれまで飛行してきた飛行ルートよりも高度の高い経路を通る飛行ルートである。
More specifically, the
また、ルート生成部31は、低高度回避飛行ルートRalとして、元来た飛行ルート(既存飛行ルートRe又は回避飛行ルートRa)よりも高度を低くした元来た飛行ルート(高度を低くした元来た飛行ルート)に沿って現在地から発着場Pへ向かう第1低高度帰還飛行ルートRrl1、及び第1低高度帰還飛行ルートRrl1とは異なる経路で現在地から発着場Pへ向かう第2低高度帰還飛行ルートRrl2のうちのいずれか一方を生成する。即ち、第1低高度帰還飛行ルートRrl1は、これまで飛行してきた比較的安全と考えられる飛行ルートと上方から視た経路(平面視経路)が略同じ飛行ルートであって、側方から視た経路がこれまで飛行してきた飛行ルートよりも高度の低い経路を通る飛行ルートである。また、第2低高度帰還飛行ルートRrl2は、平面視経路が第1低高度帰還飛行ルートRrl1と異なる経路を通り、側方視経路がこれまで飛行してきた飛行ルートよりも高度の低い経路を通る飛行ルートである。
Further, the
尚、図6には、第1高高度帰還飛行ルートRrh1及び第2高高度帰還飛行ルートRrh2の一例を水平方向から視た状態を模式的に示し、図7には、第1低高度帰還飛行ルートRrl1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2の一例を水平方向から視た状態を模式的に示した。同図6及び図7における網掛け部分は、滞留・拡散した爆発性ガスである。また、図8には、第1高高度帰還飛行ルートRrh1及び第1低高度帰還飛行ルートRrl1の一例を上空から見た状態を模式的に示し、図9には、第2高高度帰還飛行ルートRrh2及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2の一例を上空から見た状態を模式的に示した。尚、同図8及び図9では、回避エリアFについて図示を省略したが、第1高高度帰還飛行ルートRrh1、第1低高度帰還飛行ルートRrl1、第2高高度帰還飛行ルートRrh2及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2は、当然のことながら、回避エリアFが設定されている場合、回避エリアFの外側を通るルートとして生成される。また、図6~図9において、既存飛行ルートRe上におけるX地点が各飛行ルートRrh1,Rrh2,Rrl1,Rrl2の始点である。 Note that FIG. 6 schematically shows an example of the first high-altitude return flight route Rrh1 and the second high-altitude return flight route Rrh2 as viewed from the horizontal direction, and FIG. 7 shows the first low-altitude return flight. An example of the route Rrl1 and the second low altitude return flight route Rrl2 as viewed from the horizontal direction is schematically shown. The shaded areas in FIGS. 6 and 7 are explosive gases that have accumulated and diffused. Further, FIG. 8 schematically shows an example of the first high altitude return flight route Rrh1 and the first low altitude return flight route Rrl1 as viewed from above, and FIG. 9 shows a second high altitude return flight route. An example of Rrh2 and the second low-altitude return flight route Rrl2 as viewed from above is schematically shown. Although the avoidance area F is not shown in FIGS. 8 and 9, the first high altitude return flight route Rrh1, the first low altitude return flight route Rrl1, the second high altitude return flight route Rrh2, and the second low altitude are shown. The altitude return flight route Rrl2 is, of course, generated as a route passing outside the avoidance area F when the avoidance area F is set. Further, in FIGS. 6 to 9, the point X on the existing flight route Re is the starting point of each flight route Rrh1, Rrh2, Rrl1, Rrl2.
尚、第1高高度帰還飛行ルートRrh1、第2高高度帰還飛行ルートRrh2、第1低高度帰還飛行ルートRrl1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2のうちいずれを生成するかは、比重判断部30での判断結果や、元来た飛行ルート上における危険エリアD及び回避エリアFの有無などを基に判断する。例えば、比重判断部30において、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいと判断された場合、元来た飛行ルート上に危険エリアDや回避エリアFが存在しないのであれば、第1高高度帰還飛行ルートRrh1を生成すると判断し、元来た飛行ルート上に危険エリアDや回避エリアFが存在するのであれば、第2高高度帰還飛行ルートRrh2を生成すると判断する。一方、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きくない(即ち、1以下である)と判断された場合、元来た飛行ルート上に危険エリアDや回避エリアFが存在しないのであれば、第1低高度帰還飛行ルートRrl1を生成すると判断し、元来た飛行ルート上に危険エリアDや回避エリアFが存在するのであれば、第2低高度帰還飛行ルートRrl2を生成すると判断する。尚、本実施形態においては、危険エリアDや進入禁止エリアCの周囲に回避エリアFが設定されるため、元来た飛行ルート上に回避エリアFが存在するか否かを基に、第1高高度帰還飛行ルートRrh1及び第2高高度帰還飛行ルートRrh2のいずれを生成するか、第1低高度帰還飛行ルートRrl1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2のいずれを生成するかを判断する。また、元来た飛行ルートとは、これまで飛行してきたルート(既存飛行ルートReを飛行していた場合には当該既存飛行ルートRe、回避飛行ルートRaを飛行していた場合には当該回避飛行ルートRa)のうち、発着場Pから現在地までの部分である。
It should be noted that which of the first high altitude return flight route Rrh1, the second high altitude return flight route Rrh2, the first low altitude return flight route Rrl1 and the second low altitude return flight route Rrl2 is generated is determined by the specific
ここで、検知された爆発性ガスの比重が1よりも大きい場合、即ち、空気よりも重い場合、爆発性ガスは、より地表に近い位置に滞留・拡散するため、地表付近に存在する可能性が高くなる。逆に、爆発性ガスの比重が1よりも大きくない場合、即ち、空気よりも軽い場合、爆発性ガスは、上空に向けて拡散するため、地表付近に存在する可能性が低くなる。つまり、爆発性ガスの比重によって、当該爆発性ガスが存在する可能性が高い場所が変化する。本実施形態においては、ルート生成部31が、第1高高度帰還飛行ルートRrh1、第2高高度帰還飛行ルートRrh2、第1低高度帰還飛行ルートRrl1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2のいずれを生成するのが最適かを判断した上で、危険エリアDを回避しながら帰還するための飛行ルートを生成できる。即ち、爆発性ガスの比重が1よりも大きい場合には、爆発性ガスが存在する可能性が高い地表から離れるように、高度が高い飛行ルートRrh1,Rrh2を生成して当該飛行ルートRrh1,Rrh2に沿って飛行体を飛行させることができる。また、爆発性ガスの比重が1よりも大きくない場合には、爆発性ガスが存在する可能性が低い地表に近づくように、高度が低い飛行ルートRrl1,Rrl2を生成して当該飛行ルートRrl1,Rrl2に沿って飛行体を飛行させることができる。したがって、従来よりも安全に飛行体を飛行させることができる。
Here, if the detected explosive gas has a specific gravity greater than 1, that is, heavier than air, the explosive gas stays and diffuses closer to the surface of the earth, so that it may exist near the surface of the earth. Will be higher. Conversely, if the specific gravity of the explosive gas is not greater than 1, that is, lighter than air, the explosive gas diffuses toward the sky and is less likely to be present near the surface of the earth. That is, the place where the explosive gas is likely to exist changes depending on the specific gravity of the explosive gas. In the present embodiment, the
飛行管理部32は、飛行体10の飛行を管理する機能部である。本実施形態において、飛行管理部32は、ルート生成部31で生成された回避飛行ルートRaや予め規定された既存飛行ルートReに沿って飛行体を自動操縦により飛行させる場合と、当該回避飛行ルートRaや既存飛行ルートReを操縦機器40を通じて操縦者Hに提示する場合とを、操縦者Hによるサーバ側制御部22への入力や、落下エリア判断部27での判断結果等を基に適宜変更する。例えば、設備Bの点検を飛行体10の自動操縦により行うために、操縦者Hがその旨をサーバ側制御部22に入力した場合、飛行管理部32は、飛行体10の自動操縦に係る信号を適宜飛行体10に送信し、飛行体10を自動操縦により飛行させる。一方、操縦者Hによる遠隔操縦を主として飛行体10を飛行させて設備Bの点検を行う場合、飛行管理部32は、点検開始前に、操縦者Hが飛行体10を既存飛行ルートReに沿って飛行させるために、当該既存飛行ルートReを操縦者Hに提示し、また、ルート生成部31で回避飛行ルートRaが生成されると、操縦者Hが飛行体10を回避飛行ルートRaに沿って飛行させるために、当該回避飛行ルートRaを操縦者Hに提示する。
The
また、本実施形態における飛行管理部32は、落下エリア判断部27において、落下予測エリアEが危険エリアD内又は進入禁止エリアC内であると判断した場合に、危険エリアDや進入禁止エリアC内への飛行体10の接近を回避する接近回避対応をとる。このように、飛行管理部32が接近回避対応をとるように構成されていることで、飛行途中で落下予測エリアEが危険エリアD内や進入禁止エリアC内となるような事態が生じた場合に、接近回避対応をとって飛行体10を危険エリアDや進入禁止エリアCに近づけないようにできる。そのため、実際に飛行体10が落下するような事態が発生しても、飛行体10が危険エリアD内や進入禁止エリアC内に落下する可能性を低くできる。
Further, when the
尚、接近回避対応とは、危険エリアDや進入禁止エリアCに飛行体10が近づかないように、ルート生成部31で生成された回避飛行ルートRaを修正しつつ、当該回避飛行ルートRaに沿って飛行体10を自動操縦により飛行させる対応であり、本実施形態において、回避飛行ルートRaが生成されていない場合には、現在飛行している飛行ルート(即ち、既存飛行ルートRe)を修正しつつ、当該飛行ルートに沿って飛行体10を自動操縦により飛行させる。このようにすれば、操縦者Hによる遠隔操縦によって飛行体10を飛行させている場合であっても、回避飛行ルートRaや既存飛行ルートReを修正しつつ、修正したこれらの飛行ルートRa,Reに沿った自動操縦に切り替わり、操縦者Hの誤操作等に起因する危険エリアDや進入禁止エリアCへの飛行体10の接近を防止して、飛行体10を飛行させることができる。
The approach avoidance measure is along the avoidance flight route Ra while modifying the avoidance flight route Ra generated by the
記憶部33は、各種情報を記憶する機能部である。本実施形態において、記憶部33には、既存飛行ルートReや、監視エリアの3Dマップ、設備Bについて予め規定された進入禁止エリアCの大きさ、飛行体10に関する情報(重量や受風面積)、爆発性ガスの空気に対する比重などの情報がまとめられたデータベースなどが予め記憶されている。また、記憶部33には、設定された危険エリアDや回避エリアFの位置・大きさ、生成された回避飛行ルートRaなどが適宜記憶される。
The
図1及び図2に示すように、操縦機器40は、所定の情報を表示可能な表示部41や、管理サーバ20及び飛行体10と無線通信可能な機器側通信ユニット42、表示部41に所定の情報を表示させるための機能部や飛行体10を遠隔操作するための機能部の他、操縦機器40に必要な各種動作を行うための機能を実行する機能部を有した機器側制御部43を備えている。機器側通信ユニット42は、飛行体側通信ユニット14及びサーバ側通信ユニット21と同様の構成を備えており、飛行体10及び管理サーバ20の各通信ユニット14,21と相互に各種通信を行う。また、本実施形態において、操縦機器40の機器側制御部43は、操縦機器40に設けられる衛星測位用受信機(図示せず)が生成した測位データを基に、当該操縦機器40の位置情報を生成する機能部(図示せず)を備えている。そして、生成された位置情報は管理サーバ20に送信される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態において、表示部41には、監視エリアAの二次元マップや三次元マップ、サーバ側制御部22から送信された回避飛行ルートRa、爆発性ガスの漏洩が発生したことを知らせる警告画面、危険エリアDや回避エリアFの位置・範囲、遠隔操縦に必要な操作画面、点検継続の可否をサーバ側制御部22に送信するための入力画面などが表示される。
In the present embodiment, the
〔飛行体制御システムの処理フロー〕
次に、以上の構成を備えた飛行体制御システムの処理フローについて、図10及び図11を参照しつつ説明する。尚、以下においては、主として飛行管理部32による自動操縦によって飛行体10を飛行させて設備Bの点検を行う場合を例にとって説明する。
[Processing flow of aircraft control system]
Next, the processing flow of the flight object control system having the above configuration will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the following, a case where the
まず、既存飛行ルートReに沿った飛行体10の飛行を開始させる(工程#1)。次に、飛行体側ガスセンサ11又はエリア側ガスセンサ16a,16b,16cによって爆発性ガスが検知されたか否かが判断される(工程#2)。そして、爆発性ガスが検知された場合(工程#2:Yes)にはアラートが発報される(工程#3)。一方、爆発性ガスが検知されていない場合(工程#2:No)には、現在飛行している飛行ルートに沿った飛行が継続され(工程#4)、工程#20へ移行する。尚、本実施形態において、「アラートが発報される」とは、例えば、操縦機器40の表示部41に爆発性ガスが検知されたことを知らせるための警告画面が表示されたり、操縦機器40から警報音が発せられることである。
First, the flight of the
アラート発報後、爆発性ガスを検知したガスセンサ11,16a,16b,16cの検知結果から得られるガス情報及び風向風速計17a、17b、17cの検出結果から得られる風向風速情報を基に、危険エリア設定部23により危険エリアDが設定される(工程#5)。
After the alert is issued, it is dangerous based on the gas information obtained from the detection results of the
次に、飛行体10の位置情報、加速度、重量及び受風面積、並びに、風向風速情報を基に、回避エリア設定部26によって回避エリアFが設定される(工程#6)。
Next, the avoidance area F is set by the avoidance
ついで、ルート生成要否判断部24によって、現在飛行している飛行ルートの先に回避エリアFが存在するか否かが判断される(工程#7)。そして、現在飛行している飛行ルートの先に回避エリアFが存在しないと判断された場合(工程#7:No)には、現在飛行している飛行ルートに沿った飛行が継続され(工程#4)、工程#20へ移行する。一方、現在飛行している飛行ルートの先に回避エリアFが存在すると判断された場合(工程#7:Yes)には、工程#8へ移行する。
Then, the route generation
工程#8では、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいか否かが判断される。そして、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいと判断された場合(工程#8:Yes)には、ルート生成部31において、回避飛行ルートRaとして高高度回避飛行ルートRahを生成すると判断される(工程#9)。一方、検知された爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きくないと判断された場合(工程#8:No)には、ルート生成部31において、回避飛行ルートRaとして低高度回避飛行ルートRalを生成すると判断される(工程#13)。
In
回避飛行ルートRaとして高高度回避飛行ルートRahを生成すると判断された場合、その後、ルート生成部31によって、飛行してきたルート上に回避エリアFがあるか否かが判断される(工程#10)。そして、飛行してきたルート上に回避エリアFがないと判断された場合(工程#10:No)には、第1高高度帰還飛行ルートRrh1を生成すると判断され(工程#11)、回避飛行ルートRaとして当該第1高高度帰還飛行ルートRrh1が生成される(工程#17)。一方、飛行してきたルート上に回避エリアFがあると判断された場合(工程#10:Yes)には、第2高高度帰還飛行ルートRrh2を生成すると判断され(工程#12)、回避飛行ルートRaとして当該第2高高度帰還飛行ルートRrh2が生成される(工程#17)。
When it is determined that the high altitude avoidance flight route Ra is generated as the avoidance flight route Ra, the
これに対して、回避飛行ルートRaとして低高度回避飛行ルートRalを生成すると判断された場合、その後、ルート生成部31によって、飛行してきたルート上に回避エリアFがあるか否かが判断される(工程#14)。そして、飛行してきたルート上に回避エリアFがないと判断された場合(工程#14:No)には、第1低高度帰還飛行ルートRrl1を生成すると判断され(工程#15)、回避飛行ルートRaとして当該第1低高度帰還飛行ルートRrl1が生成される(工程#17)。一方、飛行してきたルート上に回避エリアFがあると判断された場合(工程#14:Yes)には、第2低高度帰還飛行ルートRrl2を生成すると判断され(工程#16)、回避飛行ルートRaとして当該第2低高度帰還飛行ルートRrl2が生成される(工程#17)。
On the other hand, when it is determined that the low altitude avoidance flight route Ral is generated as the avoidance flight route Ra, the
回避飛行ルートRaが生成された後、生成された回避飛行ルートRaを操縦者Hが確認し(工程#18)、その後、飛行管理部32によって当該回避飛行ルートRa(即ち、第1及び第2高高度帰還飛行ルートRrh1,Rrh2並びに第1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl1,Rrl2のいずれか一の飛行ルート)に沿った飛行体10の飛行が開始され(工程#19)、工程#20へ移行する。
After the avoidance flight route Ra is generated, the operator H confirms the generated avoidance flight route Ra (step # 18), and then the
回避飛行ルートRaに沿った飛行体10の飛行が開始された場合や現在の飛行ルートに沿った飛行を継続した場合、その後、落下予測エリア算出部25によって落下予測エリアEが算出される(工程#20)。次に、落下エリア判断部27によって、算出された落下予測エリアEが危険エリアD内又は進入禁止エリアC内であるか否かが判断される(工程#21)。そして、落下予測エリアEが危険エリアD内又は進入禁止エリアC内であると判断された場合(工程#21:Yes)には、飛行管理部32が、回避飛行ルートRa(回避飛行ルートRaが生成されていない場合には既存飛行ルートRe)を修正しつつ、当該回避飛行ルートRa(又は既存飛行ルートRe)に沿って自動操縦により飛行体10を飛行させ(工程#22)、工程#24へ移行する。一方、落下予測エリアEが危険エリアD又は進入禁止エリアC内でないと判断された場合(工程#21:No)には、飛行管理部32が、回避飛行ルートRa(又は既存飛行ルートRe)に沿った飛行体10の飛行を継続させ(工程#23)、工程#24へ移行する。
When the flight of the flying
その後、飛行管理部32によって、飛行体10が着陸したか否かが判断される(工程#24)。そして、飛行体10が着陸したと判断された場合(工程#27:Yes)には、処理を終了する。一方、飛行体10が着陸していないと判断された場合(工程#27:No)には、工程#2に戻り、当該工程#2以降の処理を引き続き実行する。尚、この再度の工程#2における爆発性ガスが検知されたか否かの判断は、ある一のガスセンサ11,16a,16b,16cで既に爆発性ガスが検知されている場合に、これとは異なるガスセンサ11,16a,16b,16cで爆発性ガスが検知されたか否かを判断したり、既にアラートが発報されている場合に、当該アラートが鳴り続けているか否かを判断したりするものである。
After that, the
以上のように、本実施形態に係る飛行体制御システムによれば、監視エリアA内の設備Bについて飛行体10を飛行させて点検を行っている際に、飛行体側ガスセンサ11やエリア側ガスセンサ16a,16b,16cによって爆発性ガスを検知した場合、回避飛行ルートRaを生成することができる。そして、爆発性ガスの比重が1よりも大きい場合には、爆発性ガスが存在する可能性が高い地表から離れるように、高度が高い高高度回避飛行ルートRahを生成して当該高高度回避飛行ルートRahに沿って飛行体10を飛行させることができる。また、爆発性ガスの比重が1よりも大きくない場合には、爆発性ガスが存在する可能性が低い地表に近づくように、高度が低い低高度回避飛行ルートRalを生成して当該低高度回避飛行ルートRalに沿って飛行体10を飛行させることができる。したがって、従来よりも安全に飛行体10を飛行させることができる。
As described above, according to the flying object control system according to the present embodiment, the flying object
〔別実施形態〕
〔1〕上記実施形態では、飛行体10を自動操縦により飛行させる場合と、回避飛行ルートRaや既存飛行ルートReを操縦者Hに提示する場合とを飛行管理部32が適宜変更する態様としたが、これに限られるものではない。例えば、常に飛行体10を自動操縦により飛行させるようにしてもよいし、常に所定の飛行ルートを操縦者Hに提示するようにしてもよい。
[Another Embodiment]
[1] In the above embodiment, the
〔2〕上記実施形態では、回避飛行ルートRaたる高高度回避飛行ルートRah及び低高度回避飛行ルートRalが、第1高高度帰還飛行ルートRrh1、第2高高度帰還飛行ルートRrh2、第1低高度帰還飛行ルートRrl1及び第2低高度帰還飛行ルートRrl2のいずれかである態様としたが、これに限られるものではなく、飛行中のルートよりも高い又は低い高度を通り、且つ危険エリアDを回避する飛行ルートであれば、特に限定されるものではない。 [2] In the above embodiment, the high altitude avoidance flight route Ra and the low altitude avoidance flight route Ral, which are the avoidance flight routes Ra, are the first high altitude return flight route Rrh1, the second high altitude return flight route Rrh2, and the first low altitude. The mode is either the return flight route Rrl1 or the second low altitude return flight route Rrl2, but the present invention is not limited to this, and the flight passes through an altitude higher or lower than the in-flight route and avoids the danger area D. The flight route is not particularly limited.
〔3〕上記実施形態では、サーバ側制御部22が、危険エリア設定部23、ルート生成要否判断部24、落下予測エリア算出部25、回避エリア設定部26、落下エリア判断部27、ルート生成部31、飛行管理部32及び比重判断部30を備える態様としたが、これらの機能部のうち、一部又は全部を飛行体側制御部15や機器側制御部43が備えていてもよい。例えば、これらサーバ側制御部22が備える機能部の全てを飛行体側制御部15及び機器側制御部43が分担して備える構成を採用し、管理サーバ20を設けることなく、飛行体10と操縦機器40とで設備Bの点検を行うようにしてもよい。
[3] In the above embodiment, the server-
〔4〕上記実施形態では、危険エリア設定部23が、爆発性ガスが今後どのように拡散するかをシミュレートして危険エリアDを設定する態様としたが、これに限られるものではない。ガス情報及び風向風速情報を基に、爆発性ガスが検知された時点から危険エリアD設定するまでの間に拡散する可能性があるエリアを危険エリアとして設定してもよい。
また、上記実施形態では、危険エリアDを設定する際に、比重判断部30の判断結果を考慮していないが、当該判断結果を考慮して危険エリアDを設定するようにしてもよい。この場合、例えば、爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいという判断結果が得られていれば、地表に近い部分に沿って広がるような危険エリアDが設定される。
[4] In the above embodiment, the danger
Further, in the above embodiment, when setting the danger area D, the determination result of the specific
〔5〕上記実施形態では、接近回避対応として、ルート生成部31で生成された回避飛行ルートRaや予め規定された既存飛行ルートReを修正しつつ、当該回避飛行ルートRaや既存飛行ルートReに沿って飛行体10を自動操縦により飛行させる対応を採用したが、これに限られるものではない。例えば、接近回避対応として、ジオフェンス等を利用し、危険エリアDに飛行体10が侵入しないように操縦者Hによる飛行体10の遠隔操縦に制限を加える対応を採用してもよい。この場合、操縦者Hによる遠隔操縦により飛行体10を飛行させている途中で、落下予測エリアEが危険エリアD内となるような事態が生じた場合に、遠隔操縦に制限が加えられる。そのため、操縦者Hが誤って飛行体10を危険エリアDに接近させるような操作を行ったとしても、当該操作が制限され、危険エリアDへの飛行体10の接近を防止でき、飛行体10を危険エリアDに可能な限り近づけないように飛行させることができる。
[5] In the above embodiment, as an approach avoidance measure, the avoidance flight route Ra or the existing flight route Re is modified while modifying the avoidance flight route Ra generated by the
〔6〕上記実施形態では、衛星測位用受信機12や加速度センサ13、風向風速計17a,17b,17cや回避エリア設定部26、落下予測エリア算出部25、落下エリア判断部27を備える態様としたが、これらの一部又は全部を備えない態様であってもよい。また、飛行体側ガスセンサ11及び3つのエリア側ガスセンサ16a,16b,16cを備える態様としたが、飛行体側ガスセンサ又はエリア側ガスセンサのいずれか一方のみを備える態様であってもよい。
[6] In the above embodiment, the
〔7〕上記実施形態では、落下予測エリアEを算出する際に、飛行体10に設けられた加速度センサ13によって導出された加速度を用いるようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、加速度センサ13から加速度が得られないような場合には、上記式1及び式2を基に加速度を算出し、この算出した加速度を用いて落下予測エリアEを算出するようにしてもよい。尚、この場合における飛行体10の速度は、例えば、飛行体10の位置情報を基に算出することができ、より具体的には、飛行体10の移動距離と当該距離だけ移動するのに要した時間とから算出することができる。
[7] In the above embodiment, when calculating the fall prediction area E, the acceleration derived by the
〔8〕上記実施形態では、ルート生成部31で回避飛行ルートRaを生成する際に、記憶部33に記憶された3Dマップを利用する態様としたが、これに限られるものではない。例えば、電気通信回線を通じて外部から取得した3Dマップを利用してもよい。また、3Dマップを利用せずに、回避飛行ルートRaを生成するようにしてもよい。
[8] In the above embodiment, when the
〔9〕上記実施形態では、監視エリアA内の1つの設備Bを点検する態様としたが、これに限られるものではなく、2以上の設備を同時に点検するようにしてもよい。尚、この場合、既存飛行ルートReは、全ての設備を同時に点検できるように設定される。 [9] In the above embodiment, one facility B in the monitoring area A is inspected, but the present invention is not limited to this, and two or more facilities may be inspected at the same time. In this case, the existing flight route Re is set so that all the equipment can be inspected at the same time.
〔10〕上記実施形態では、エリア側ガスセンサ16a,16b,16c及び風向風速計17a,17b,17cがそれぞれ3つずつ設置された態様としたが、設置数は特に限定されない。
[10] In the above embodiment, three area-
〔11〕上記実施形態では、飛行体10の平面位置及び高度を、全球測位衛星システムを利用して取得する態様としたが、これに限られるものではない。例えば、飛行体10の平面位置は、全球測位衛星システムを利用して取得し、飛行体10の高度は、飛行体10に気圧センサや超音波センサを設け、これを利用して取得するようにしてもよい。
[11] In the above embodiment, the plane position and altitude of the flying
〔12〕上記実施形態では、アラートが発報される態様として、操縦機器40の表示部41に警告画面が表示される、あるいは、操縦機器40から警報音が発せられる態様を例示したが、これに限られるものではない。例えば、外部の制御室のモニタ等に警告画面が表示される態様であってもよく、この場合、制御室内にいる者から操縦者Hが電話連絡等を受けることで、爆発性ガスが検知されたことを操縦者Hが知ることができる。
[12] In the above embodiment, as an embodiment in which an alert is issued, a warning screen is displayed on the
上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and are disclosed in the present specification. The embodiment described is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、所定の飛行ルートに沿って飛行体を飛行させ、設備を点検する飛行体制御システムに適用することができる。 The present invention can be applied to an air vehicle control system for inspecting equipment by flying an air vehicle along a predetermined flight route.
10:飛行体
11:飛行体側ガスセンサ(飛行体側ガス検知部)
12:衛星測位用受信機(飛行体位置検出部)
13:加速度センサ(飛行体加速度導出部)
16a,16b,16c:エリア側ガスセンサ(エリア側ガス検知部)
17a,17b,17c:風向風速計(風向風速検出部)
23:危険エリア設定部
24:ルート生成要否判断部
25:落下予測エリア算出部
26:回避エリア設定部
27:落下エリア判断部
30:比重判断部
31:ルート生成部
32:飛行管理部
40:操縦機器
A:監視エリア
B:設備
C:進入禁止エリア
D:危険エリア
E:落下予測エリア
F:回避エリア
P:発着場
H:操縦者
Re:既存飛行ルート
Ra:回避飛行ルート
Rah:高高度回避飛行ルート
Ral:低高度回避飛行ルート
Rrh1:第1高高度帰還飛行ルート
Rrh2:第2高高度帰還飛行ルート
Rrl1:第1低高度帰還飛行ルート
Rrl2:第2低高度帰還飛行ルート
10: Air vehicle 11: Gas sensor on the air vehicle side (gas detector on the air vehicle side)
12: Receiver for satellite positioning (flying object position detector)
13: Accelerometer (flying object acceleration derivation unit)
16a, 16b, 16c: Area side gas sensor (area side gas detector)
17a, 17b, 17c: Wind direction anemometer (wind direction wind speed detector)
23: Danger area setting unit 24: Route generation necessity determination unit 25: Fall prediction area calculation unit 26: Avoidance area setting unit 27: Fall area determination unit 30: Specific weight determination unit 31: Route generation unit 32: Flight management unit 40: Maneuvering equipment A: Monitoring area B: Equipment C: No entry area D: Danger area E: Fall prediction area F: Avoidance area P: Departure point H: Operator Re: Existing flight route Ra: Avoidance flight route Rah: High altitude avoidance Flight route Ral: Low altitude avoidance flight route Rrh1: 1st high altitude return flight route Rrh2: 2nd high altitude return flight route Rrl1: 1st low altitude return flight route Rrl2: 2nd low altitude return flight route
Claims (11)
前記飛行体の飛行を管理する飛行管理部と、
前記飛行体に設けられ、爆発性ガスを検知する飛行体側ガス検知部及び、前記監視エリア内に設けられ、爆発性ガスを検知するエリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方と、
前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方での検知結果を基に、爆発性雰囲気が存在するか、または爆発性雰囲気が存在する虞のある危険エリアを設定する危険エリア設定部と、
前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方で検知した前記爆発性ガスの空気に対する比重が1よりも大きいか否かを判断する比重判断部と、
前記危険エリアを避ける前記飛行ルートとしての回避飛行ルートを生成するか否かを判断するルート生成要否判断部と、
前記ルート生成要否判断部において、前記回避飛行ルートを生成すると判断した場合に、ルート生成情報を基にして前記回避飛行ルートを生成するルート生成部と、を備えており、
前記ルート生成情報は、前記比重判断部での判断結果及び前記危険エリア設定部で設定された前記危険エリアを含み、
前記ルート生成部は、
前記比重判断部において前記比重が1よりも大きいと判断された場合に、飛行中の飛行ルートよりも前記飛行体の高度が高くなる高高度回避飛行ルートを前記回避飛行ルートとして生成し、
前記比重判断部において前記比重が1よりも大きくないと判断された場合に、飛行中の飛行ルートよりも前記飛行体の高度が低くなる低高度回避飛行ルートを前記回避飛行ルートとして生成する飛行体制御システム。 An air vehicle control system for inspecting the equipment by flying the air vehicle along a flight route set outside the restricted area defined around the equipment in the monitoring area.
The flight management department that manages the flight of the flying object,
At least one of the air vehicle side gas detection unit provided in the air vehicle to detect explosive gas and the area side gas detection unit provided in the monitoring area to detect explosive gas.
Based on the detection result of at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit, a dangerous area where an explosive atmosphere exists or there is a possibility that an explosive atmosphere exists is set. Danger area setting part and
A specific gravity determination unit that determines whether or not the specific gravity of the explosive gas detected by at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit is greater than 1.
A route generation necessity determination unit that determines whether or not to generate an avoidance flight route as the flight route that avoids the dangerous area, and
The route generation necessity determination unit includes a route generation unit that generates the avoidance flight route based on the route generation information when it is determined to generate the avoidance flight route.
The route generation information includes the determination result in the specific gravity determination unit and the danger area set in the danger area setting unit.
The route generation unit
When the specific gravity determination unit determines that the specific gravity is larger than 1, a high altitude avoidance flight route in which the altitude of the flying object is higher than the flight route during flight is generated as the avoidance flight route.
When the specific gravity determination unit determines that the specific gravity is not greater than 1, the flying object generates a low altitude avoidance flight route in which the altitude of the flying object is lower than the flight route in flight as the avoiding flight route. Control system.
前記高高度回避飛行ルートとして、高度を高くした元来た飛行ルートに沿って現在地から発着場へ向かう第1高高度帰還飛行ルート、及び前記第1高高度帰還飛行ルートとは異なる経路で現在地から発着場へ向かう第2高高度帰還飛行ルートのうちのいずれか一方を生成し、
前記低高度回避飛行ルートとして、高度を低くした元来た飛行ルートに沿って現在地から発着場へ向かう第1低高度帰還飛行ルート、及び前記第1低高度帰還飛行ルートとは異なる経路で現在地から発着場へ向かう第2低高度帰還飛行ルートのうちのいずれか一方を生成する請求項1に記載の飛行体制御システム。 The route generation unit
As the high-altitude avoidance flight route, the first high-altitude return flight route from the current location to the landing site along the original flight route at a higher altitude, and the first high-altitude return flight route different from the current location from the current location. Generate one of the second high altitude return flight routes to the landing site,
As the low-altitude avoidance flight route, the first low-altitude return flight route from the current location to the landing site along the original low-altitude flight route, and the route different from the first low-altitude return flight route from the current location. The aircraft control system according to claim 1, wherein one of the second low altitude return flight routes to the landing site is generated.
前記回避エリア設定部で設定された前記回避エリアが前記ルート生成情報の一つである請求項1又は2に記載の飛行体制御システム。 It is provided with an avoidance area setting unit for setting an avoidance area where the flying object falls or may fall into the dangerous area or the entry prohibited area.
The flight object control system according to claim 1 or 2, wherein the avoidance area set by the avoidance area setting unit is one of the route generation information.
前記監視エリア内の風向及び風速を検出する風向風速検出部と、
前記飛行体の加速度を導出する飛行体加速度導出部と、を備えており、
前記回避エリア設定部は、前記飛行体位置検出部での検出結果、前記飛行体加速度導出部での導出結果、前記風向風速検出部での検出結果、前記飛行体の重量及び前記飛行体の受風面積を基に、前記回避エリアを設定する請求項3に記載の飛行体制御システム。 An air vehicle position detection unit that detects the position of the air vehicle,
A wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area,
It is equipped with a flying object acceleration deriving unit that derives the acceleration of the flying object.
The avoidance area setting unit includes a detection result by the flight object position detection unit, a derivation result by the flight object acceleration derivation unit, a detection result by the wind direction and wind speed detection unit, a weight of the flight object, and a reception of the flight object. The flight object control system according to claim 3, wherein the avoidance area is set based on the wind area.
前記落下予測エリア算出部で算出された前記落下予測エリアが、前記危険エリア設定部によって設定された前記危険エリア内又は前記進入禁止エリア内であるか否かを判断する落下エリア判断部と、を備えており、
前記飛行管理部は、
前記落下エリア判断部において、前記落下予測エリアが前記危険エリア内又は前記進入禁止エリア内であると判断した場合に、前記危険エリア又は前記進入禁止エリアへの前記飛行体の接近を回避する接近回避対応をとる請求項1~4のいずれか一項に記載の飛行体制御システム。 A fall prediction area calculation unit that calculates the fall prediction area of the flying object,
A fall area determination unit that determines whether or not the fall prediction area calculated by the fall prediction area calculation unit is within the danger area set by the danger area setting unit or within the entry prohibited area. I have
The flight management department
When the fall area determination unit determines that the fall prediction area is in the dangerous area or the inaccessible prohibited area, the approach avoidance avoiding the approach of the flying object to the dangerous area or the inaccessible prohibited area. The flight object control system according to any one of claims 1 to 4, which is to be dealt with.
前記接近回避対応は、前記危険エリア又は前記進入禁止エリアに前記飛行体が近づかないように操縦者による前記飛行体の遠隔操縦に制限を加える対応である請求項5に記載の飛行体制御システム。 Equipped with a control device configured to be able to send and receive commands related to remote control of the aircraft.
The flight object control system according to claim 5, wherein the approach avoidance response is a response to limit the remote control of the flight object by the operator so that the flight object does not approach the danger area or the entry prohibited area.
前記監視エリア内の風向及び風速を検出する風向風速検出部と、
前記飛行体の加速度を導出する飛行体加速度導出部と、を備えており、
前記落下予測エリア算出部は、前記飛行体位置検出部での検出結果、前記飛行体加速度導出部での導出結果、前記風向風速検出部での検出結果、前記飛行体の重量及び前記飛行体の受風面積を基に、前記落下予測エリアを算出する請求項5~7のいずれか一項に記載の飛行体制御システム。 An air vehicle position detection unit that detects the position of the air vehicle,
A wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area,
It is equipped with a flying object acceleration deriving unit that derives the acceleration of the flying object.
The fall prediction area calculation unit includes a detection result by the flight object position detection unit, a derivation result by the flight object acceleration derivation unit, a detection result by the wind direction and wind speed detection unit, the weight of the flight object, and the flight object. The flight object control system according to any one of claims 5 to 7, wherein the fall prediction area is calculated based on the wind receiving area.
前記飛行管理部は、前記ルート生成部で生成された前記回避飛行ルートを前記操縦機器を通じて操縦者に提示する請求項1~9のいずれか一項に記載の飛行体制御システム。 Equipped with a control device configured to be able to send and receive commands related to remote control of the aircraft.
The flight body control system according to any one of claims 1 to 9, wherein the flight management unit presents the avoidance flight route generated by the route generation unit to the operator through the control device.
前記危険エリア設定部は、前記飛行体側ガス検知部及び前記エリア側ガス検知部のうちの少なくともいずれか一方での検知結果並びに前記風向風速検出部での検出結果を基に前記危険エリアを設定する請求項1~10のいずれか一項に記載の飛行体制御システム。 It is equipped with a wind direction wind speed detection unit that detects the wind direction and speed in the monitoring area.
The dangerous area setting unit sets the dangerous area based on the detection result of at least one of the air vehicle side gas detection unit and the area side gas detection unit and the detection result of the wind direction wind speed detection unit. The aircraft control system according to any one of claims 1 to 10.
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